Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Разработка методики лазерно-сканирующей съемки крепи вытянутых подземных горных выработок

ВАК РФ 25.00.16, Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации по теме "Разработка методики лазерно-сканирующей съемки крепи вытянутых подземных горных выработок"

На правах рукописи

005046072

НОСОВ Владимир Константинович

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ЛАЗЕРНО-СКАКТИРУЮЩЕЙ СЪЕМКИ КРЕПИ ВЫТЯНУТЫХ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК (НА ПРИМЕРЕ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ ТОННЕЛЕЙ ЗЕЛЕКЧУКСКОЙ Г АЭС)

Специальность 25.00.16 —Горнопромышленная и нефте-

газопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 2 ['ЮН 2012

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2012

005046072

Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Национальном минерально-сырьевом университете «Горный».

Научный руководитель -доктор технических наук, доцент

доктор технических наук, профессор, Московский государственный горный университет, профессор кафедры маркшейдерского дела и геодезии

кандидат технических наук, доцент, ЗАО «Семнадцатое управление «Метрострой», главный маркшейдер

Ведущая организация - ОАО Научно-исследовательский проектно-изыскательный институт «Ленметрогипротранс».

Защита состоится 5 июля 2012 г. в 15 ч на заседании диссертационного совета Д 212.224.08 при Национальном минерально-сырьевом университете «Горный» по адресу: 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2, ауд.1166.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Национального минерально-сырьевого университета «Горный».

Автореферат разослан 4 июня 2012 г.

Гусев Владимир Николаевич

Официальные оппоненты:

Тригер Леонид Михайлович

Долгих Михаил Владимирович

УЧЕНЫЙ СЕКРЕТАРЬ диссертационного совета кандидат технических наук, доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования Применение наземных ла-зерно-сканирующих систем даёт возможность производить тотальную съёмку внутреннего пространства тоннелей, подземных горных выработок с высокой степенью плотности съёмочных точек. Большой объём получаемой съёмочной информации позволяет создавать высококачественные трёхмерные точечные и полигональные модели внутреннего пространства тоннелей, горных выработок, что, до недавнего времени, было невозможно. Высокая точность получаемой трехмерной модели позволяет производить достоверную оценку деформаций крепи тоннелей и подземных горных выработок.

На сегодняшний день основной проблемой лазерного сканирования тоннелей является отсутствие научно-методического и нормативного обоснования съёмки такого специфичного для лазерного сканера внутреннего пространства тоннелей и подземных горных выработок. Разработка научно и экспериментально обоснованной методики съёмки тоннелей и подземных горных выработок с учётом современных достижений в области лазерного сканирования является актуальной задачей, востребованной при маркшейдерском обеспечении строительства подземных сооружений и ведения подземных горных работ.

Поиск эффективных и качественно новых решений маркшейдерских задач на основе автоматизированных и высокопроизводительных лазерно-сканирующих систем съёмки подземных горных выработок послужил основным мотивом для проведения представленных исследований.

Проведённые исследования выполнялись с учётом работ A.B. Комиссарова, Е.М. Медведева, А.И. Науменко,

А. В. Середовича, В. А. Середовича - известных учёных в области применения лазерно-сканирующих технологий для геодезических съёмок.

Цель работы. Разработка методики производства съёмки с применением лазерно-сканирующих технологий и оценки деформационного состояния крепи подземных горных выработок (тоннелей, штреков, стволов) по результатам лазерного сканирования.

Идея работы заключается в применении лазерно-сканирующих технологий при съёмках тоннелей и подземных горных выработок для получения точной трехмерной модели, по которой возможно производить оценку деформационного состояния крепи.

Задачи исследований:

- оценка и анализ существующего опыта лазерно-сканирующих съёмок подземных горных выработок;

- обоснование методических рекомендаций и требований к точности и достоверности производства лазерно-сканирующих съёмок подземных горных выработок;

- разработка методики лазерно-сканирующей съемки крепи вытянутых подземных горных выработок;

- разработка рекомендаций по оценки деформационного состояния крепи подземных горных выработок на основе трехмерной модели, полученной по результатам лазерного сканирования.

Научные положения, выносимые на защиту:

1. Съёмку таких вытянутых объектов, как тоннели, необходимо производить с учётом закономерного уменьшения плотности точек лазерных отражений от поверхности обделки тоннеля с увеличением расстояния от неё до сканера, которая в пределе, на определённом расстоянии, значительно меньшем максимальной дальности сканера,

стремится к нулю.

2. При расположении марок внешнего ориентирования на прямой линии одновременно в их проекциях на горизонтальную и вертикальную плоскости задача определения пространственного положения лазерного сканера не имеет решения, а при расположении марок не на прямой линии погрешность определения положения сканера тем меньше, чем больше отклонение марок от прямой в их проекциях на эти плоскости и чем больше расстояние между марками в проекции на вертикальную плоскость.

Научная новизна работы:

1. Получена закономерность плотности точек лазерных отражений от угла отражения лазерного сигнала от поверхности обделки тоннеля: чем меньше угол падения к поверхности обделки, тем меньше плотность точек лазерных отражений (ТЛО). Используя выявленную закономерность, определён предельный угол, соответствующий оптимальной плотности ТЛО, достаточной для построения полигональной поверхности по этому количеству ТЛО без разрывов её сплошности.

2. Установлено, что при отклонении марок, расположенных в горной выработке с одной из сторон лазерного сканера, от прямой линии в проекции на вертикальную плоскость за счёт одной марки точность определения пространственного положения лазерного ска-

нера выше, чем при отклонении от прямой линии за счёт двух марок. В обоих случаях точность определения положения сканера тем выше, чем ближе к сканеру расположены марки внешнего ориентирования.

3. Выявлена зависимость погрешности положения лазерного сканера от расстояния между марками в проекции на вертикальную плоскость, выражающаяся в том, что чем больше расстояние между марками, тем меньше погрешность определения положения сканера. Установлена связь этой зависимости с геометрическими размерами горной выработки.

Методы исследований.

- теоретические методы (наименьших квадратов, теория ошибок измерений) использовались при исследовании влияния на погрешность регистрации сканов геометрических параметров расположения марок внешнего ориентирования;

- анализ данных лазерно-сканирующей съемки гидротехнических тоннелей Зеленчукской ГАЭС, наклонного тоннеля станции метро «Адмиралтейская» (г. Санкт-Петербург);

- моделирование измерительных процессов регистрации сканов;

- методы математической статистики и автоматизированной обработки данных лазерно-сканирующей съёмки.

Достовериость и обоснованность научных положений и результатов работы подтверждается согласованностью теоретических с полученными практическими результатами сканирования тоннелей Зеленчукской ГАЭС и экспериментальным моделированием лазерно-сканирующей съемки.

Практическое значение работы

1. Получены аналитические зависимости снижения плотности точек лазерного отражения от расстояния между сканером и отражающей поверхностью тоннеля.

2. Выполнены исследования влияния геометрического положения марок внешнего ориентирования относительно прибора на точность регистрации сканов;

3. Разработана методика проведения лазерно-сканирующих съёмок и методика создания трехмерных моделей объектов вытянутых подземных горных выработок по данным наземного лазерного сканирования;

4. Определены оптимальные параметры проведения лазерно-сканирующей съёмки и разработана методика создания трехмерных

моделей таких вытянутых объектов, как тоннели и подземные горные выработки;

5. Результаты диссертационной работы рекомендуется применять

- при оценке технического состояния тоннелей и подземных горных выработок на горно-добывающих предприятиях и в организациях, строящих тоннели различного назначения;

-в учебном процессе при подготовке студентов по направлению «Лазерно-сканирующие технологии в маркшейдерском деле»

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции молодых учёных и специалистов "Инновационное развитие горно-металлургической отрасли" (Троицк, ноябрь 2009 г.), научный симпозиум "Неделя горняка-2010" (Москва, МГГУ, 2010 г.), международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития маркшейдерского дела» (г. Екатеринбург, 2010 г.) и на заседаниях кафедры маркшейдерского дела НМСУ «Горный».

Личный вклад автора

- проведение анализа различных способов съемок подземных горных выработок;

- установление аналитических зависимостей снижения плотности сканирования с увеличением расстояния от лазерно-сканирующей системы до марок внешнего ориентирования;

-установление оптимальных геометрических параметров установки марок внешнего ориентирования при производстве лазерно-сканирующей съемки тоннелей и подземных горных выработок.

Публикации. Основное содержание работы отражено в 4 публикациях, из них 3 в журналах, включённых в перечень ведущих рецензируемых научных изданий, определяемый ВАК Минобрнауки России.

Объем и структура работы. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста, содержит 4 главы, введение, заключение, библиографический список из 87 наименований. В работе 84 рисунка и 10 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе выполнен анализ современных способов съемок подземных горных выработок. Приведены общие сведения о наземной сканерной съемке, описан принцип работы наземной лазерно-сканирующей системы, произведен выбор лазерно-сканирующей системы оптимально подходящей условиям съёмки тоннеля.

Во второй главе приведено исследование влияния на погрешность регистрации сканов геометрических параметров расположения

марок внешнего ориентирования. Описан эффект «прямой линии» расположения марок внешнего ориентирования и влияние на погрешность ориентирования превышений между марками для различных расстояний от прибора до марок.

Третья глава посвящена исследованию плотности сканирования облаков точек лазерного отражения при съемки с одной скан-позиции тоннельной выработки. Описаны закономерности снижения плотности точек лазерного отражения при удалении от сканера. Представлена формула для расчета оптимального расстояния между скан-позициями, предложена оптимальная схема лазерно-сканирующей съемки тоннелей.

В четвертой главе представлена методика оценки технического состояния обделки тоннеля путем геометрического анализа изменчивости формы модели тоннеля. Описана методика постобработки результатов лазерного сканирования в программных продуктах LaserControl, Rapidform, AutoCad.

Основные результаты исследований отражены в защищаемых положениях:

1. Съёмку таких вытянутых объектов, как тоннели, необходимо производить с учётом закономерного уменьшения плотности точек лазерных отражений от поверхности обделки тоннеля с увеличением расстояния от неё до сканера, которая в пределе, на определённом расстоянии, значительно меньшем максимальной дальности сканера, стремится к нулю.

Исследование закономерности снижения плотности точек лазерного отражения при удалении от сканера является актуальной темой, так как применение полученных данных на практике помогает избежать разрывов между сканами и тем самым улучшить качество получаемой модели объекта.

При исследовании закономерности был произведен анализ падения плотности точек лазерных отражений по уже полученным ска-нам тоннелей Зеленчукской ГАЭС. Рассматривалось три участка деривационного и напорного тоннеля диаметром от 4.5 до 5 метров. Сканы были получены с помощью лазерно-сканирующей системы IMAGER 5006, которая представляет собой высокоточный наземный лазерный сканер фазового типа, выпускаемый фирмой «Z+F» (Германия). Вначале, в режиме „preview", осуществлялось сканирование всего участка тоннеля, далее на полученном скане выделялась область края тоннеля и сканировалась отдельно в режиме „high".

Подсчет количества точек производился в программе AutoCad. На отдельном скане были взяты области кровли и боковых стенок тоннеля, так как именно на эти участки приходится максимальное и минимальное значение дальности сканирования. Количество точек считалось в окне размером 0.5x0.5 м, что соответствовало площади 0.25 м2, которое при подсчёте перемещалось вдоль скана.

При анализе результатов моделирования тоннеля в программе AutoCad оценивался параметр граничного значения плотности. Граничное значение плотности - это такое значение плотности точек лазерных отражений, при котором ещё возможно построение достоверной триангуляционной модели объекта в автоматическом режиме в программной среде, предназначенной для постобработки результатов лазерного сканирования. Граничное значение плотности было получено по результатам обработки нескольких сканов в программе Rapidform XOR2 и составило около 125 точек на 0.25м2, т.е. 500 точек на 1 м2. При таком значении плотности, площадь треугольника в полученной триангуляционной модели равна в среднем 0.005 м2, при длине сторон треугольника примерно равной 10 см.

Из полученных значений можно сделать вывод об оптимальном расстоянии сканирования. При режиме сканировании „preview" граничное значение плотности наступает уже при 5-5,5 метрах, как для боковых стенок, так и для кровли. Таким образом, чтобы избежать разрывов в облаках точек, начинать сканирование в режиме „high" следует с 5 метров. Граничное значение плотности в режиме сканирования „high" наступает в среднем на 34 метрах для боковых стенок и на 30 метрах для кровли.

Наиболее характерным параметром снижения плотности точек лазерного отражения является угол падения лазерного луча на поверхность обделки тоннеля. Рассмотрим зависимость плотности лазерного сканирования от угла падения на кровлю тоннеля, так как именно по кровле тоннеля получается наименьшее значение дальности сканирования.

Рис. 1. Зависимость плотности точек лазерного отражения от угла падения по кровле на участке тоннеля №1. На рис. 1 представлен график зависимости плотности точек от угла падения лазерного луча на кровлю тоннеля. Из этого графика следует, что зависимость имеет степенной характер и выражается функцией вида Л = кРгде 1- угол паления лазерного луча на поверхность тоннеля, Р- плотность сканирования. Аппроксимация всех данных по трем участкам тоннеля показала, что общая формула зависимости плотности сканирования от угла падения лазерного луча на кровлю тоннеля имеет следующий вид:

X = 1.6572Р0'2634 (1)

Для дальнейшего анализа следует рассматривать граничный угол падения лазерного луча на поверхность тоннеля. Граничный угол -это минимальный угол падения лазерного луча сканирующей системы на поверхность тоннеля, соответствующий граничному значению плотности. Исходя из зависимости (1), можно получить значения граничного угла падения лазерного луча для любого заданного граничного значения плотности. Граничное значение угла падения для граничной плотности в 125 точек на 0.25 м2 составит 5,912°.

Значение граничного угла позволяет вывести формулу определения оптимального расстояния сканирования для условий съёмки тоннеля. Схема расчета оптимального расстояния сканирования показана на рис.2, где Б- диаметр тоннеля, Ь- высота установки прибора, Х- граничный угол падения лазерного луча на кровлю тоннеля, Я-дальность сканирования.

Рис. 2. Схема расчета оптимального расстояния сканирования.

Исходя из схемы, представленной на рис. 2, расстояние Я можно определить по теореме синусов.

Р-Ь _ Я £2)

БтЛ 8Ш(90-Я)

Выражаем из формулы 2 значение расстояния Я:

5|п(А)

Подставив в формулу (3) значение граничного угла 5,912°, посчитанного ранее по формуле (1), получаем дальность сканирования для граничного значения плотности в 125 точек, равную 31,80 метра. Параметры расчета дальности сканирования были взяты для тоннелей Зеленчукской ГЭС: диаметр тоннеля - 5 метров, высота установки прибора - 1,5 метра.

2. При расположении марок внешнего ориентирования на прямой линии одновременно в их проекциях на горизонтальную и вертикальную плоскости задача определения пространственного положения лазерного сканера не имеет решения, а при расположении марок не на прямой линии погрешность определения положения сканера тем меньше, чем больше отклонение марок от прямой в их проекциях на эти плоскости и чем больше расстояние между марками в проекции на вертикальную плоскость.

На точность лазерного-сканирующего хода большое влияние оказывает регистрация отдельных сканов в единую систему координат. На каждой установке прибора получают скан, который представляет собой облако точек лазерных отражений (ТЛО) от поверхности снимаемого объекта, каждая из которых имеет свои пространственные координаты в системе координат лазерного сканера. Для большин-

ства лазерно-сканирующих систем для ориентирования сканов в одной системе координат используются марки внешнего ориентирования. Для оценки общей ошибки регистрации необходимо провести анализ точности для отдельно взятого облака точек лазерных отражений и вывести оптимальные параметры установки марок внешнего ориентирования, такие как: расстояние от лазерно-сканирующей системы, превышения между марками, расстояния между марками. Используя оптимальные параметры установки марок еще на этапе проектирования работ можно значительно увеличить точность построения цифровой модели снятого объекта.

Исследования проводились на базе моделирования измерительных процессов по определению местоположения лазерного сканера. Расположение сканера и марок внешнего ориентирования моделировалось в программной среде AutoCAD, в которой создавались различные модели взаимного расположения сканера и марок. С этих моделей брались исходные данные, используемые для расчётов погрешности определения положения сканера: наклонные расстояния от сканера до марок, пространственные координаты марок и сканера, угол между марками относительно сканера.

При моделировании изменялись следующие параметры: -расстояния от сканера до марок от 5 до 50 метров; -расстояния между марками от 1 до 4 метров; -превышение между марками, через задание их высотных отметок: h=001 - превышение одной марки над другими двумя и h=013 -превышение между всеми тремя марками (здесь цифрами указано высотное положение трёх марок, м).

Рис. 3. Схема моделирования в AutoCad.

о

Схема моделирования показана на рис. 3, где точки 1,2,3 - марки внешнего ориентирования; точка О - лазерно-сканирующая система; Х1,У1,г1- координаты первой марки; Х2,У2,22- координаты второй марки; ХЗ,УЗ,ЪЪ- координаты третьей марки; Ь1,Ь2,ЬЗ- наклонные расстояния от сканера до марок; 11,12- расстояния между марками.

Точки 1,2,3, лежат на окружности радиусом И., проведенной из точки О. Радиус II равен горизонтальному расстоянию между сканером и марками внешнего ориентирования Ь.

В качестве математической модели определения положения лазерного сканера в пространственной прямоугольной системе координат ОХУг была использована пространственная линейная засечка, согласно которой положение вставляемого пункта можно определить по трём наклонным дальностям (Ы, Ь2, ЬЗ), измеренным соответственно между вставляемым и тремя исходными пунктами (рис. 3).

Наиболее близко процедуре определения координат лазерного сканера отвечает алгоритм вычисления пространственной линейной засечки, предложенный В.А. Падве. Использование именно этого алгоритма обусловлено тем, что при исследовании вопроса точности регистрации («сшивки») сканов, либо во внешней системе координат, либо в системе координат одного из сканов используются координаты марок внешнего ориентирования (как минимум трёх) и наклонные расстояния для определения координат лазерного сканера, с последующим пересчётом, используя измеренные сканером горизонтальные, вертикальные углы и наклонные расстояния, точек лазерных отражений «сшиваемого» скана во внешнюю систему координат. Погрешности определения координат лазерного сканера в этом случае определяются как средние квадратические погрешности соответствующих функций определения координат алгоритма засечки В.А. Падве.

Зависимость погрешности Мобщ от I. при И=001

Мобщ -О-Мобщ (»2 Мобщ1=3 —й—Мобщ)»4

I- расстояние от марок до сканера м

Рис. 4. График зависимости погрешности Мобщ от расстояния до марок при условии отличия превышения у одной марки на 1 метр 11=001.

Зависимость погрешности Мобщ от I. при Н=013

10 20 ВО 40

I- расстояние от «арок до сканера м

Рис. 5. График зависимости погрешности Мобщ от расстояния до марок при условии различных превышений между ними Ь=013.

По результатам моделирования были построены графики зависимости общей ошибки от расстояния между марками и прибором для четырех различных расстояний между марками (Г), которые для случая превышения одной марки над другими двумя (11=001) приведены на рис. 4, а для случая превышения между всеми тремя марками (11=013)- на рис. 5.

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод- зависимость погрешности положения лазерного сканера от расстояния до марок имеет линейный вид. При этом отличие зависимости ошибки при различных расстояниях между марками несущественно для всех случаев, не считая варианта, где 1=1 метр и 11=013. Применение на

практике съёмочных работ такой геометрии расстановки марок следует избегать. При линейной аппроксимации всех данных общая зависимость выражена формулой:

Мобщ= 0.007147 1 0.005384*1 ^

где Мобщ - общая ошибка определения координат сканера; Ь-расстояние от сканера до марок внешнего ориентирования.

В таблице 1, исходя из этой зависимости (4), получены примерные значения погрешности для различных расстояний от сканера до марок внешнего ориентирования для условий тоннеля.

Таблица 1

ь 5 10 20 30 40 50

Мобщ 0.02 0.047 0.101 0.154 0.208 0.262

При отклонении марок от прямой линии за счёт одной марки (вариант 11=001 на рис.6) точность определения плановых координат лазерного сканера выше, чем при отклонении от прямой линии за счёт двух марок (11=013 на рис.7). В обоих случаях, точность определения плановых координат лазерного сканера тем выше, чем ближе к сканеру расположены марки внешнего ориентирования.

Зависимость погрешности Мху от 1. при Ь=001

I- расстояние от марок до сканера м

Рис. 6. График зависимости ошибки планового положения Мху от расстояния до марок при условии отличия превышения у одной марки на 1 метр Ь=001.

Зависимость погрешности Мху от I при Н=013

20 30 40 Б0 60

I- расстояние от марок до сканера м

Рис. 7. График зависимости ошибки планового положения Мху от расстояния до марок при условии различных превышений между ними Ь=013.

С учетом полученных закономерностей была разработана оптимальная схема лазерно-сканирующей съемки, учитывающая влияние на погрешность регистрации сканов геометрических параметров расположения марок внешнего ориентирования и оптимальную дальность сканирования, зависящую от параметров тоннеля.

' ! ! ! , I

I

И

_25„

И

I

<—

25

4

25

I

□ - лазерный I - марка внешнего ориенти-Рис. 8. Оптимальная схема лазерно-сканирующей съемки тоннелей с учётом результатов моделирования процессов измерений.

При съёмке горной выработки путём прокладки лазерно-сканирующего хода марки внешнего ориентирования на первой станции хода следует располагать в проекции на горизонтальную плоскость по две в 5 м и по две в 25 м с обеих сторон от лазерного сканера (рис. 8). После съёмки на этой станции прибор переносят и устанавливают в 5 м от крайних марок первой установки сканера, переносят марки, которые на первой станции являлись «задними» и

устанавливают их с другой стороны прибора по схеме: две марки в 5 м от сканера и две - в 25 м, воспроизводя схему расположения марок первой станции. Делается съёмка на этой станции, по завершению которой повторяют действия по переносу и установке прибора и марок, съёмке с вновь организованной станции и так далее вдоль снимаемой горной выработки. При этом, превышение между проекциями марок на вертикальную плоскость, расположенных в 5 м относительно расположенных в 25 м должно быть 1.5 2.0 м.

Для предложенной схемы лазерно-сканирующего хода был выполнен анализ влияния положения марок внешнего ориентирования на погрешность положения сканера и соответственно на погрешность регистрации сканов. При моделировании крайние марки находились по бокам тоннеля на расстоянии 25 м от лазерного сканера, а положение центральной марки изменялось по высоте от 0 до 2.0 м и расстоянию до сканера от 0.5 до 45 м. Схема моделирования представлена на рис. 9, где Ь- расстояние центральной марки до сканера, /- расстояние между марками.

Г

) ^ / . -ф- -Ф- -$- 4- ^ [........................... .....................-Н- ^

■-г-

Рис. 9. Схема моделирования положения марок внешнего ориентирования для условий лазерно-сканирующего хода в тоннеле.

Зависимость погрешности от расстояния

9 8

2 7

6« § 5

3 о

&з ° >

с 2

|р~ ||—

—Ф—Мг —КЗ— М ху

««¿¡".Мобщ

О 5 10 П 20 25

Расстояние от центральной марки до сканера м

Рис. 10. График зависимости погрешности от расстояния до центральной марки при условии расположения марок друг относительно друга на одной линии в плоскости перпендикулярной оси тоннеля.

На рис. 10 представлен график зависимости погрешности положения лазерного сканера от расстояния до перемещаемой марки при условии расположения марок внешнего ориентирования друг относительно друга на одной линии в плоскости перпендикулярной оси тоннеля, то есть превышение между ними было 0 м. В этом случае значительную часть общей ошибки составляет погрешность по высоте, так для расстояния до центральной марки в 5 метров высотная ошибка равна 292 мм, а плановая - 17 мм, при расстоянии до центральной марки 24,9 м высотная ошибка составила 8,2 м, а плановая- 1.0 м. При расстоянии до центральной марки 25 м, то есть условие, когда в горизонтальной и вертикальной плоскостях марки лежат на одной линии, задача засечки не имеет решения. Полученные результаты еще раз говорят о недопустимости расположения марок на одной прямой в проекции на плоскость перпендикулярную оси тоннеля даже при большом расстоянии между марками в плоскости параллельной оси тоннеля.

центральной марки для условий лазерно-сканирующего хода в тоннеле диаметром 6 метров.

На рис. 11 представлен график зависимости погрешности положения сканера от расстояния между ним и марками внешнего ориентирования для условий тоннеля диаметром 6 метров. Центральная марка расположена ниже боковых марок на 3 метра и расстояние от неё до сканера варьируется от 0.5 до 45 метров. Зависимость общей ошибки от расстояния имеет практически линейный вид, а значение

плановой и высотной ошибки изменяется в зависимости от положения центральной марки относительно боковых марок. Из графика следует, что при расположении центральной марки в промежутке между сканером и боковыми марками, общая ошибка состоит в большей степени из плановой погрешности, а при расположении центральной марки за боковыми марками, плановая ошибка не изменяется и увеличение общей ошибки происходит за счет высотной

Рис. 12. График зависимости погрешности от расстояния между марками в проекции на плоскость перпендикулярную оси тоннеля.

J О.ОУ Зависимость погрешности от превышения между марками

г ...........;.....— -.....- ............................................—........ ............*....................

3 0.03 & ' \ ~ч&~- Мобш

"«.....-—.....-

5 10 36 ¿0 ^ Превышение между маркамилл м

Рис. 13. График зависимости погрешности от превышения между

марками.

Также были рассмотрены два варианта, где изменяется только расстояние между боковыми марками (рис. 12) и, где изменяется высота центральной марки (рис. 13). Исследование показало, что при изменении расстояния между боковыми марками высотная ошибка не изменяется, а изменение общей ошибки происходит за счет изменения плановой составляющей. Противоположная законо-

мерность наблюдается во втором случае, где изменяется только высота центральной марки, - плановая ошибка остается неизменной, а общая ошибка зависит только от высотной погрешности. Из этого следует, что плановая погрешность регистрации скана в единую систему для условий тоннеля зависит от расстояния между марками в проекции на горизонтальную плоскость, а высотная погрешность регистрации зависит от превышения между марками.

На рис. 14 представлен график зависимости ошибки регистрации скана от диаметра тоннеля для параметров предложенного лазерно-сканирующего хода. Из графика видно, что общая ошибка в большей степени зависит от плановой погрешности и имеет степенной характер, выражающейся функцией вида ш = кОа, где т- общая погрешность регистрации скана, Э- диаметр тоннеля.

т = 0.07£>°96 (5)

При анализе зависимостей, представленных на графиках 12, 13 и 14, можно сделать вывод о том, что общая погрешность регистрации скана в большей степени зависит от плановой ошибки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является законченной научно-квалификационной работой, в которой содержится решение актуальной задачи по разработке методики съемки, моделирования и деформационной оценки тоннелей и подземных горных выработок на базе лазерно-сканирующих технологий.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем:

- рассмотрена возможность применения технологии лазерно-сканирующих систем для сканирования подземных горных выработок;

- выполнены исследования влияния геометрического положения марок внешнего ориентирования на регистрацию сканов, на основе которых даны рекомендации по расположению марок при проведении лазерно-сканирующей съемки;

- установлены аналитические зависимости снижения плотности сканирования с увеличением расстояния от лазерно-сканирующей системы, на основании которых выведена формула оптимальной дальности сканирования;

- разработана методика проведения лазерно-сканирующих съёмок подземных горных выработок с учетом оптимального положения марок внешнего ориентирования и оптимальной дальности сканирования;

- разработана методика создания трехмерных моделей объектов вытянутых подземных горных выработок по данным наземного лазерного сканирования и оценки деформационного состояния крепи по цифровой трехмерной модели выработки;

Основные результаты диссертации изложены в статьях:

1) Носов В.К. Применение лазерно-сканирующих систем при крупномасштабной топографической съемке в городских условиях / В.Н. Гусев, А.Ф. Шахин, В.К Носов. // Маркшейдерский вестник, СПб, №4, 2011.. стр. 32-35

2) Носов В.К Технология лазерно-сканирующей съемки подземных и наземных объектов/ В. Н. Гусев, Е. М. Волохов, В.А. Голованов, В.К. Носов, М.Ю. Васильев // Состояние и перспективы развития маркшейдерского дела. Материалы международной научно-практической конференции, 8-10 ноября 2010г., Екатеринбург, УГТУ, 2011г., стр. 41-47.

3) Носов В.К. Методика оценки состояния гидротехнических тоннелей по данным лазерно-сканирующей съемки / В. Н. Гусев, Е. М. Волохов, В.А. Голованов, И.П. Иванов, В.К. Носов, М.Ю. Васильев, П.И. Юшманов // Записки Горного института, СПб, том 190, 2011г., стр. 267-273.

4) Носов В.К. О влиянии местоположения марок внешнего ориентирования на точность лазерно-сканирующей съемки / В.Н. Гусев, М.Г. Выстрчил, М.Ю. Васильев, А.Ф. Шахин, В.К. Носов // Маркшейдерский вестник, СПб, № 5, 2011.. стр. 26-29.

РИЦ Горного университета. 30.05.2012. 3.420 Т.100 экз. 199106 Санкт-Петербург, 21-я линия, д.2

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Носов, Владимир Константинович

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И МЕТОДИК СЪЕМКИ ПОДЗЕМНЫХ ГОРНЫХ ВЫРАБОТОК.

1.1. Съемка обделки тоннеля с помощью оптико-механических и электронных тахеометров.

1.1.1. Съемка горных выработок с помощью теодолита.

1.1.2. Съемка поперечных сечений горных выработок с помощью рулетки.

1.1.3. Съемка горных выработок с помощью безотражательного тахеометра.

1.2. Съемка обделки тоннеля фотограмметрическим способом.

1.2.1. Съемка обделки тоннеля с помощью короткобазисной стереофотосъемки.

1.2.2. Съемка обделки тоннеля фотограмметрическим способом с применением построения светового контура.

1.3. Наблюдения за деформацией обделки тоннеля.

1.3.1. Наблюдения за деформацией обделки тоннеля с помощью нивелира.

1.3.2. Маркшейдерские наблюдения за сдвижением горных пород

1.4. Использование наземных лазерных сканеров для съёмки тоннелей.

1.4.1. Принцип действия наземных лазерных сканеров.

1.4.2. Выбор лазерно-сканирующей системы оптимально подходящей для условий тоннеля.

1.4.3. Преимущества технологии лазерного сканирования перед другими видами съемки.

1.4.4. Опыт применения технологии наземного лазерного сканирования при съемке тоннелей.

ВЫВОДЫ ПО ПЕРВОЙ ГЛАВЕ:.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ПОГРЕШНОСТЬ РЕГИСТРАЦИИ СКАНОВ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РАСПОЛОЖЕНИЯ МАРОК ВНЕШНЕГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ.

2.1. Методика исследования влияния геометрических параметров расположения марок внешнего ориентирования на погрешность регистрации сканов.

2.1.1. Принцип регистрации сканов в единую систему координат

2.1.2. Моделирование процедур регистрации сканов.

2.1.3. Алгоритм пространственно линейной засечки Падве.

2.1.4. Принципиальная схема определения погрешности положения лазерного сканера.

2.2. Исследование эффекта «прямой линии» расположения марок внешнего ориентирования.

2.3 Влияние на погрешность ориентирования превышений между марками для различных расстояний до марок.

ВЫВОДЫ ПО ВТОРОЙ ГЛАВЕ:.

ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛОТНОСТИ СКАНИРОВАНИЯ ОБЛАКОВ ТОЧЕК ЛАЗЕРНОГО ОТРАЖЕНИЯ ПРИ СЪЕМКЕ С ОДНОЙ СКАН-ПОЗИЦИИ ТОННЕЛЬНОЙ ВЫРАБОТКИ.

3.1. Методика исследования закономерности снижения плотности сканирования.

3.2. Закономерности снижения плотности точек лазерного отражения при удалении от сканера.

3.3. Вывод формулы для расчета оптимального расстояния между скан-позициями.

3.3.1. Вывод формулы для расчета оптимального расстояния между скан-позициями для прямолинейных участков тоннеля.

3.3.2. Вывод формулы для расчета оптимального расстояния между скан-позициями для криволинейных участков тоннеля.

3.4. Оптимальная схема лазерно-сканирующей съемки тоннелей.

3.4.1. Зависимость положения марок внешнего ориентирования на погрешность регистрации для предложенной схемы лазерно-сканирующего хода.

ВЫВОДЫ ПО ТРЕТЬЕЙ ГЛАВЕ:.

ГЛАВА 4. ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ОБДЕЛКИ ТОННЕЛЯ ПУТЕМ ГЕОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ИЗМЕНЧИВОСТИ ФОРМЫ ТОННЕЛЯ.

4.1. Предварительная обработка результатов сканирования в программе LaserControl Z+F.

4.2. Обработка результатов сканирования в программе Rapidform XOR2.

4.3. Геометрический анализ сечений тоннеля в программе AutoCad

4.3.1 Геометрический анализ деформаций обделки тоннеля, путем сравнения фактических и проектных сечений тоннеля.

4.3.2 Геометрический анализ деформации обделки тоннеля, путем сравнения разновременных фактических сечений.

4.3.3 Твердотельное моделирование обделки тоннеля по фактическим сечениям, полученным по результатам лазерно-сканирующей съемки, в программе AutoCad.

ВЫВОД ПО ЧЕТВЁРТОЙ ГЛАВЕ:.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка методики лазерно-сканирующей съемки крепи вытянутых подземных горных выработок"

Стремительное развитие технологий строительства транспортных и гидротехнических тоннелей привело к необходимости создания более совершенных и высокоточных технологий съемки и определения деформационного состояния крепи тоннеля.

Внедрение электронных тахеометров произвело прорыв в решении задач по съемке подземных горных выработок: многократно увеличив скорость и точность производимой съёмки и упростив процесс обработки результатов. Но отсутствие возможности производить полную съемку всего объекта с высоким разрешением и большим количеством получаемой информации не могло сделать тахеометры универсальным решением всех задач маркшейдерского дела. Поэтому применение наземных лазерно-сканирующих систем можно назвать наиболее важным технологическим прорывом начала XXI века в маркшейдерии, геодезии и ряде смежных отраслей. За счёт крайне высокой плотности снимаемых точек, количество которых может составлять несколько миллионов на одном скане, технологии лазерного сканирования решили вопрос дискретности съёмки. Высокая точность и плотность позволяет получать трехмерную модель объекта, которая является практически точной копией оригинала. Технология лазерного сканирования имеет ряд преимуществ перед тахеометрической съёмкой и другими наземными видами съёмки: высокая точность и скорость производства съемки, получение трехмерной модели объекта еще на стадии съемочных работ.

Развитию технологии лазерного сканирования способствовали труды таких ученых, как Мельников С.Р., Медведев Е.А., Середович В.А., Науменко А.И. и др.

Стесненные условия тоннелей делают лазерно-сканирующую съемку сложной задачей. Возникает целый ряд проблем, отсутствующих при съемке на открытой земной поверхности: невозможность размещения марок внешнего ориентирования с большим разбросом друг относительно друга, разрывы в облаках точек лазерного отражения на границах соседних сканов, возникающие из-за неверно выбранного расстояния между станциями стояния.

Таким образом, возникает необходимость создания методики, которая бы оптимизировала процесс лазерного сканирования подземных горных выработок и повысила эффективность использования лазерно-сканирующей системы

Комплекс выполненных автором исследований посвящен разработке методики съемки подземных горных выработок лазерно-сканирующими системами и созданию методики оценки деформационного состояния крепи по результатам лазерного сканирования.

Цель диссертационной работы. Разработка методики производства съёмки средствами лазерно-сканирующих технологий и оценки деформационного состояния крепи подземных горных выработок (тоннелей, штреков, стволов) по результатам лазерного сканирования.

Основные задачи исследований:

- оценка и анализ существующего опыта лазерно-сканирующих съёмок подземных горных выработок;

- обоснование методических рекомендаций и требований к планированию и проведению лазерно-сканирующих съёмок подземных горных выработок;

- разработка рекомендаций по оценке деформационного состояния крепи подземных горных выработок на основе трехмерной модели, полученной по результатам лазерного сканирования.

Идея работы. Применение лазерно-сканирующих технологий при съемке крепи подземных выработок позволяет получить точную трехмерную модель, по которой возможно произвести оценку деформационного состояния крепи.

Научные положения, выносимые на защиту:

1) Съёмку таких вытянутых объектов, как тоннели, необходимо производить с учётом закономерного уменьшения плотности точек лазерных отражений от поверхности обделки тоннеля с увеличением расстояния от неё до сканера, которая в пределе, на определённом расстоянии, значительно меньшем максимальной дальности сканера, стремится к нулю.

2) При расположении марок внешнего ориентирования на прямой линии, одновременно в их проекциях на горизонтальную и вертикальную плоскости, задача определения пространственного положения лазерного сканера не имеет решения, а при расположении марок не на прямой линии, погрешность определения положения сканера тем меньше, чем больше отклонение марок от прямой в их проекциях на эти плоскости и чем больше расстояние между марками в проекции на вертикальную плоскость.

Научная новизна работы:

1) Получена закономерность плотности точек лазерных отражений от угла отражения лазерного сигнала от поверхности обделки тоннеля: чем меньше угол падения к поверхности обделки, тем меньше плотность точек лазерных отражений (ТЛО). Используя выявленную закономерность, определяется предельный угол, соответствующий оптимальной плотности ТЛО, достаточной для построения полигональной поверхности, по этому количеству ТЛО, без разрывов её сплошности.

2) Установлено, что при отклонении марок, расположенных в горной выработке с одной из сторон лазерного сканера, от прямой линии в проекции на вертикальную плоскость за счёт одной марки, точность определения пространственного положения лазерного сканера выше, чем при отклонении от прямой линии за счёт двух марок. В обоих случаях точность определения положения сканера тем выше, чем ближе к сканеру расположены марки внешнего ориентирования.

3) Выявлена зависимость погрешности положения лазерного сканера от расстояния между марками в проекции на вертикальную плоскость, которая выражается в том, что чем больше расстояние между марками, тем меньше погрешность определения положения сканера. Установлена связь этой зависимости с геометрическими размерами горной выработки.

Методы исследований. Теоретические методы (наименьших квадратов, теория ошибок измерений) использовались при исследовании влияния на погрешность регистрации сканов геометрических параметров расположения марок внешнего ориентирования. Экспериментальные методы (анализ данных лазерно-сканирующей съемки гидротехнических тоннелей Зеленчукской ГАЭС) позволили разработать рекомендации по производству лазерно-сканирующей съемки, с учетом закономерности снижения плотности точек лазерного отражения при удалении от сканера.

Достоверность и обоснованность результатов работы подтверждается согласованностью теоретических с полученными практическими результатами сканирования тоннелей Зеленчукской ГАЭС и экспериментальным моделированием лазерно-сканирующей съемки.

Научное значение работы:

- получены закономерности снижения плотности точек лазерного отражения при удалении от сканера;

- выполнены исследования влияния геометрического положения марок внешнего ориентирования на регистрацию сканов;

- разработана методика проведения лазерно-сканирующих съёмок и методика создания трехмерных моделей объектов вытянутых подземных горных выработок по данным наземного лазерного сканирования.

Практическое значение работы. Определены оптимальные параметры проведения лазерно-сканирующей съёмки и разработана методика создания трехмерных моделей объектов вытянутых подземных горных выработок по данным наземного лазерного сканирования.

Апробация работы. Результаты исследований докладывались на научно-практической конференции молодых учёных и специалистов "Инновационное развитие горно-металлургической отрасли" (Троицк, ноябрь 2009 г.), научный симпозиум "Неделя горняка-2010" (Москва, МГГУ, 2010 г.), международной научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития маркшейдерского дела» (г. Екатеринбург, 2010 г.) и на заседаниях кафедры "Маркшейдерское дело" СПГГИ (ТУ).

Личный вклад автора

- проведение анализа различных способов съемок подземных горных выработок;

- установление аналитических зависимостей снижения плотности сканирования с увеличением расстояния от лазерно-сканирующей системы;

- установление оптимальных геометрических параметров установки марок внешнего ориентирования при производстве лазерно-сканирующей съемки вытянутых подземных горных выработок.

Публикации. Основное содержание работы отражено в четырех публикациях, три из которых в изданиях, рекомендованных ВАК.

Автор считает своим долгом выразить глубокую признательность научному руководителю Гусеву Владимиру Николаевичу, коллективу кафедр "Маркшейдерского дела" и "Инженерной геодезии" СПГТИ (ТУ), а также специалистам Hi 111 "Бента".

Заключение Диссертация по теме "Горнопромышленная и нефтегазопромысловая геология, геофизика, маркшейдерское дело и геометрия недр", Носов, Владимир Константинович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Настоящая диссертационная работа является научно-квалификационной работой, в которой на базе теоретических и экспериментальных исследований дано решение актуальной научно-технической задачи - разработка методики съемки и деформационной оценки подземных горных выработок на базе лазерно-сканирующих технологий, основанной на оптимизации геометрического расположения марок внешнего ориентирования, использование оптимальной дальности сканирования, применение современных программных продуктов постобработки результатов лазерного сканирования. Предложенная методика охватывает все этапы съёмочного процесса, включая предварительный анализ снимаемого объекта, и постобработки полученных результатов с конечной целью оценки деформаций крепи подземной горной выработки по её трёхмерной модели. Использование предложенной методики позволяет сократить время проведения лазерно-сканирующей съёмки и получить достоверную и информативную модель без разрывов в облаках точек лазерного отражения.

Основные научные и практические результаты работы заключаются в следующем: рассмотрена возможность применения технологии лазерно-сканирующих систем для сканирования подземных горных выработок;

- выполнены исследования влияния геометрического положения марок внешнего ориентирования на регистрацию сканов, на основе которых даны рекомендации по расположению марок при проведении лазерно-сканирующей съемки;

- установлены аналитические зависимости снижения плотности сканирования с увеличением расстояния от лазерно-сканирующей системы, на основании которых выведена формула оптимальной дальности сканирования;

- разработана методика проведения лазерно-сканирующих съёмок подземных горных выработок с учетом оптимального положения марок внешнего ориентирования и оптимальной дальности сканирования;

- разработана методика создания трехмерных моделей объектов вытянутых подземных горных выработок по данным наземного лазерного сканирования и оценки деформационного состояния крепи по цифровой трехмерной модели выработки;

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Носов, Владимир Константинович, Санкт-Петербург

1. Айвазян С.А. Прикладная статистика: Исследование зависимостей: Справочник / И.С.Енюков, МешалкинЛ.Д. М.: Финансы и статистика, 1985. -182с.;

2. Анализ точности лазерных сканирующих систем/ W. Boehler и др.// Докл. на XIX симп. CIPA, Анталья, Турция 30 сент. 4 окт. 2003. Электронный ресурс.: сайт фирмы Г.Ф.К. - Режим доступа: http://www.gfk-leica.ru/scan/testir.htm

3. Аникушкин, М.Н. Наземные системы лазерного сканирования. Опыт работ / М.Н. Аникушкин// Геопрофи. 2005. - №1. - С. 49-50.

4. Баканова В.В. Геодезия. Учебник для вузов. / Москва.: Недра, 1980. 277с.

5. Беляев Б.И. Теория погрешностей и способ наименьших квадратов: Учебник / Б.И.Беляев, М.Н.Тавтадзе. М.:Недра, 1992. - 280 е.;

6. Большаков В.Д. Радиогеодезические и электрооптические измерения./ Деймлих Ф., Голубев А.Н., Васильев В.П.// Москва.: Недра, 1985.-3003 с.

7. Большаков, В.Д. Практикум по теории математической обработки геодезических измерений : учеб. пособие для вузов/ В.Д. Большаков, Ю.И. Маркузе. М.: Недра, 1984. - 352с.

8. Борщ-Компониец В.И. Маркшейдерское дело. / В.М. Гудков, В.Г. Николаенко и др. М.: Недра, 1979. - стр. 501;

9. Бочкарев, К.А. Построение трехмерной модели Новосибирского областного театра кукол / К.А Бочкарев // Соврем, проблемы техн. наук: сб. тез. докл. Новосиб. межвуз. науч. студен, конф. «Интеллектуальный потенциал Сибири». Ч. 3. Новосибирск, 2006. - С. 82.

10. Бронштейн Г.С. Комбинационные способы измерения расстояний / Г.С. Бронштейн. М.: Недра, 1991. - 92 е.: ил.

11. Бронштейн И.Н.Справочник по математике для инженеров и учащихся ВУЗов: Справочник / И.Н.Бронштейн, К.А.Семендяев. М.: Гос. изд-во физ.-мат. литературы, 1962. - 608 е.;

12. Бугаевский JI.M. Математическая картография: Учебник для вузов. / Москва: 1998.-400 с.

13. Вентцель Е.С. Теория вероятностей./ Москва.: Наука, 1969. 576 с.

14. Воронков H.H. Геодезия. Геодезические и фотограмметрические приборы: Справ, пособие/ Н.Н.Воронков, В.С.Плотников, Е.И.Калантаров и др. М.: Недра, 1991.-429 с.

15. Ворошилов А.П. Спутниковые системы и электронные тахеометры в обеспечении строительных работ: Учебное пособие / А. П. Ворошилов -Челябинск: АКСВЕЛЛ, 2007.- стр. 163.

16. Геодезия. Геодезические и фотограмметрические приборы : справ, пособие/ H.H. Воронков, B.C. Плотников, Е.И. Калантаров и др. М.: Недра, 1991.-429 е.: ил.

17. Голованов В.А. Прибор ФС для съемки сечений горных выработок // Сб. "Инженерная геодезия". 4.2, М., 1976. Стр. 29-33

18. ГОСТ Р 51774 2001. Тахеометры электронные. Общ. техн. условия. . -М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001. - 12 с.

19. Гудков В.М., Хлебников A.B. Математическая обработка маркшейдерско-геодезических измерений: Учеб. для вузов. М.: Недра, 1990.-335 с.

20. Гусев В.Н. Математическая обработка маркшейдерской информации статистическими методами: Учебное пособие/ В.Н.Гусев, А.Н.Шеремет; Санкт-Петерб.гос.горн.ин-т. СПб., 2004. - 60 е.;

21. Гусев В.Н. Основы наземной лазерно-сканирующей съёмки: Учеб. пособие / В.Н.Гусев, А.И.Науменко, Е.М.Волохов, В.А.Голованов; Санкт-Петерб. гос. горн. ин-т. СПб., 2007. - стр. 86;

22. Данилин И.М. Лазерная локация Земли и леса: Учеб. пособие / И.М.Данилин, Е.М.Медведев, С.Р.Мельников. Красноярск: Изд-во ин-та леса им. В.Н. Сукачева СО РАН, 2005. - 182 с.

23. Жадаев А.Г. AutoCad 2006 Подробное иллюстированное руководство/ Москва: «Лучшие книги», 2006 240 с.

24. Инструкция по геодезическим и маркшейдерским работам при строительстве транспортных тоннелей ВСН 160-69 Москва. ОРГТРАНССТРОЙ. - 1970. - Стр. 525.

25. Инструкция по нивелированию I, II, III и IV классов. ГКИНП (ГНТА) -03-010-03. Федеральная служба геодезии и картографии России . М.: ЦНИИГАиК, Картгеоцентр-Геодезиздат, 2004. - 244 е.: 35 ил.

26. Инструкция по производству маркшейдерских работ. РД 07-603-03. -СПб.: ЦОТПБСП. 2003. - 120 е.;

27. Какие задачи можно решать в Rapidform Электронный ресурс. Режим доступа: http://fsapr2000.ru/index.php?showtopic=25574

28. Калантаров, Е.И. Фотограмметрическое инструментоведение : учебник для вузов/ Е.И. Калантаров. М.: Недра, 1986. - 126 е.: ил.

29. Камен, X. Электронные способы измерений в геодезии / X. Камен. М.: Недра, 1982.- 132 с.

30. Комиссаров A.B. Методика исследования метрических характеристик сканов: Дис. . канд. техн. наук / Новосибирск, 2007. 180с.

31. Комиссаров, A.B. Исследование точности наземных лазерных сканеров / A.B. Комиссаров// Соврем, проблемы техн. наук: сб. тез. докл. Новосиб. межвуз. науч. студен, конф. «Интеллектуальный потенциал Сибири». Ч. 3. -Новосибирск, 2004. С. 104.

32. Комиссаров, Д.В. Использование технологии трехмерного лазерного сканирования при строительстве, эксплуатации и проектировании инженерных сооружений / Д.В. Комиссаров, А.В. Середович// Стр-во и город, хоз-во Сибири. 2004. - №10. - С. 72-73.

33. Лазерное сканирование тоннеля из комплекса защитных сооружений Петербурга от наводнений Электронный ресурс.: сайт компании «Trimetari Consulting» Режим доступа: http://trimetari.com/ ru/projects/8

34. Левчук, Г.П. Прикладная геодезия: Основные методы и принципы инженерно-геодезических работ: учебник для вузов /Г.П.Левчук, В.Е. Новак, В.Г. Конусов. М.: Недра, 1981.-438 с.

35. Медведев Е.М. Преимущества применения лазерных сканирующих систем наземного и авиационного базирования/ Е.М.Медведев, С.Р.Мельников/ЛГорная промышленность. 2002. - №5. - С. 3-5;

36. Мельников, С.Р. Инновации в создании цифровых моделей -трехмерные лазерные безотражательные сканирующие системы / С.Р. Мельников, О.В. Дроздов// Нефтяное хозяйство. 2001. - №6. - С. 26-27.

37. Мельников, С.Р. Как мы выбирали лазерный сканер / С.Р. Мельников// Геопрофи. 2003. - №3. - С. 33-34.

38. Мирошников М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов. / Ленинград.: Машиностроение, 1977. - 600 с.

39. Некоторые области применения лазерного сканирования Электронный ресурс.: офиц. сайт компании HI 111 «Геокосмос». Режим доступа: http://www.geokosmos .ru

40. Нестеренко Е.А Исследование возможностей фиксации сдвиговых деформаций лазерно-сканирующей системой Imager 5006 // Вестник Южнороссийского государственного технического университета. 2008.- №1. -С.50-55;

41. Оглоблин Д.Н. Маркшейдерское дело. / П.П Бастан, Г.И. Герасименко, С.И. Никольский, и др. М.: Недра, 1972. - стр. 584;

42. П.И. Баран Применение геодезических засечек, их обобщённые схемы и способы машинного решения/ В.И. Мицкевич, Ю.В. Полищук и др. М.: Недра, 1986. -166 с.

43. Падве, В.А. Построение и исследование математических моделей в фотограмметрии методами регрессионного анализа : метод, указания/ В.А. Падве, Т.А. Широкова. Новосибирск: НИИГАИК, 1993. - 21 с.

44. Перегуд В. NURBs-моделирование Электронный ресурс. // Компьютерные вести On-line. 1998. - № 50. - Режим доступа: http://www.kv.by/index 1998502001 .htm&print;

45. Плотников, B.C. Геодезические приборы : учебник для вузов/ B.C. Плотников. М.: Недра, 1987. - 396 с.

46. Плотников, B.C. О принципах построения угломерных приборов с автоматическим отсчетом и обработкой результатов измерений / B.C. Плотников, В.Н. Баранов, P.A. Алексанкина// Изв. вузов. Геодезия и аэрофотосъемка. 1991. -№ 2. - С. 103-108.

47. ПО для просмотра, сбора данных сканирования и постобработки Z+F LaserControl Электронный ресурс. сайт компании «Плутон-Холдинг» Режим доступа: http://www.plutongeo.ru/katalogtovarov/ lazernyeskaniruyuwiesistemy/programmnoeobespechenie/pozflasercontrol/

48. Руководство пользователя AutoCAD 2009 Autodesk, 2008.- 2015 стр.

49. Середович A.B. Методика создания цифровых моделей объектов нефтегазопромыслов средствами наземного лазерного сканирования / Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Новосибирск, 2007. стр. 165.

50. Середович В.А. Наземное лазерное сканирование: Монография / В. А. Середович, А.В.Комиссаров, Д.В.Комиссаров, Т.А.Широкова. -Новосибирск: СГТА, 2009. 261 с.

51. Синанян P.P. Маркшейдерское дело: Учебник для вузов / Синанян P.P. -М.: Недра, 1988. стр. 312;

52. Сканирование тоннелей с помощью Leica HDS6000 Электронный ресурс.: сайт компании «НАВГЕОКОМ» Режим доступа: http://www.navgeocom.ru/projects/672/4485/;

53. Скогорев В.П. Лазеры в геодезии / В.П. Скогорев. М.: Недра, 1987. -120 с.

54. Соколова Т.А. AutoCAD 2009 для студента. Самоучитель/ Санкт-Петерб.: Питер, 2008.- 384 с.

55. Справочник геодезиста : в 2-х книгах. Кн. 1/ под ред. Большакова В.Д. и Левчука Г. П. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1985. - 455 с.

56. Тахеометры Электронный ресурс. Режим доступа: http ://taheometr. info/;

57. Ушаков И.Н. Маркшейдерское дело. Часть 1: Учебник для вузов / И. Н. Ушаков, Д.А. Казаковский, Г.А. Кротов и др. М.: Недра, 1989. - стр. 311;

58. Ушаков И.Н. Маркшейдерское дело. Часть 2: Учебник для вузов / И. Н. Ушаков, Д. А. Казаковский, Г.А. Кротов и др. М.: Недра, 1989. - стр. 437;

59. Фрейдин, А. Лазерное ЗО-сканирование в геодезии для строительства / А. Фрейдин// Строительная инженерия. -2005. №1. - С. 40-43.

60. Функции 3d программного обеспечения Rapidform XOR Электронный ресурс. сайт компании «СуЬегсош» Режим доступа: http://www.cybercom.ru/images/stories/files/RapidformXORfunctions. pdf

61. Хейфец А. Л. ЗО-технология построения чертежа. AutoCAD / А. Н. Логиновский, И. Н. Буторина, Е. П. Дубовикова// Санкт-Петерб.: БХВ-Петербург, 2005 248 с.

62. Чернявцев, А.А. Электронные тахеометры / А.А. Чернявцев// Пространственные данные в информационных, кадастровых и геоинформационных системах. 2005. - №4. - С. 52-64.

63. Akca, D. Full automatic registration of laser scanning point clouds / D. Akca// Procs. 6th Conference on Optical 3-D Measurement Techniques, PP. 330-337, Zurich, Switzerland, September 22-25, 2003.

64. Aurelien BEY Reconstruction of consistent 3d cad models from point cloud data using a priori cad models Электронный ресурс.: Режим доступа: http://www.isprs.org/proceedings/XXXVIII/5

65. W12/Papers/ls201 lsubmission26.pdf

66. Cyra Technologies Электронный ресурс.: офиц. сайт компании GFK. -Режим доступа: http://www.gfk-leica.ru

67. Н. Sternberg Deformation measurements at historical buildings with terrestrial laserscanners Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.isprs.org/proceedings/XXXVI/part5/paper/STER620.pdf

68. High Resolution Terrestrial Laser Scanning for Tunnel Deformation Measurements Электронный ресурс. Режим доступа: http ://www. fig.net/pub/fig2010/papers/ts04d/ts04dnuttensdewulfetal4497.pd f;

69. Iavaronea, A. Calibration verification facilities for long range laser scanners / A. Iavaronea, E. Martina // Procs. 6th Conference on Optical 3-D Measurement Techniques, PP. 268-278, Zurich, Switzerland, September 22-25, 2003.

70. IMAGER 5006EX the world's only explosion proof 3D laser scanner Электронный ресурс.: Режим доступа: http://www.zf-uk.com/downloads/Flyer%20IMAGER%205006EX08.10.2008.pdf

71. Laser scanning and modeling industrial and architectural application / M. Mettenleiter и др.// Procs. 6th Conference on Optical 3-D Measurement Techniques, PP. 252-259, Zurich, Switzerland, September 22-25, 2003

72. Manually Idendtifying Feature Points Z+F Laser Control Электронный ресурс. Режим доступа: http://gmv.cast.uark.edu/ 7405/ zf-laser-control-manually-idendtifying-feature-points-2/

73. Parametric CAD Models from 3D Scan Data Электронный ресурс. -Режим доступа: http://www.promech-eg.com/new/upload/files/xor3 brochureen.pdf

74. Software Z+F Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.zf-laser.com/Z+FSoftware.pdf

75. Т. Maeno A data management method for efficient search and rendering of multiple large scale point clouds / H. Date, S. Kanai // Электронный ресурс.: Режим доступа: http://www.isprs.org/ proceedings/XXXVIII/5-W12/Papers/ls201 lsubmission37.pdf

76. The Value of 3rd Generation, Parametric Modeling from 3D Scan Data Электронный ресурс. Режим доступа: http://www. rapidform.com/ media/relatedfiles/downloadweb/Whitepaperon3GReverseModeling byRapidform.pdf

77. User manual LaserControl. Z+F, 2005. - 157 стр.

78. Z+F LaserControl Электронный ресурс. Режим доступа: http://www.zf-laser.com/Z+FLaserControl7.6E.kompr.pdf